JPH0817941A - Semiconductor integrated circuit device - Google Patents

Semiconductor integrated circuit device

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JPH0817941A
JPH0817941A JP6169050A JP16905094A JPH0817941A JP H0817941 A JPH0817941 A JP H0817941A JP 6169050 A JP6169050 A JP 6169050A JP 16905094 A JP16905094 A JP 16905094A JP H0817941 A JPH0817941 A JP H0817941A
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正行 中村
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一幸 宮沢
Hidetoshi Iwai
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    • H01L27/02Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
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    • H01L27/10Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a repetitive configuration
    • H01L27/105Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a repetitive configuration including field-effect components

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  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
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Abstract

PURPOSE:To increase the storage capacity of a memory array and improve the refresh characteristics, by supplying only the necessary and minimized back bias voltage to a P-type well where a memory array part is formed, and forming a specified I/O circuit. CONSTITUTION:A memory array part and an I/O circuit are formed. The memory array part is constituted by arranging dynamic memory cells in a matrix. A P-type well region BP where the memory array is formed is formed in an N substrate N-SUB, and a substrate bias voltage VBB like-IV is supplied. That is, a back bias voltage of a small absolute value which is optimum to refresh characteristics is supplied. A back bias voltage wherein the under shoot voltage is considered and the absolute value is increased is supplied to the P-type well region BP where an N channel MOSFET constituting an I/O part is formed. Thereby a leak current is reduced, refresh characteristics are improved, and under shoot countermeasure is obtained.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、半導体集積回路装置
に関し、特にダイナミック型メモリセルがマトリックス
配置されてなるメモリアイレ部と、外部端子に接続され
る入出力回路とを備えたものに利用して有効な技術に関
するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor integrated circuit device, and more particularly, to a semiconductor integrated circuit device provided with a memory array section in which dynamic memory cells are arranged in a matrix and an input / output circuit connected to an external terminal. It relates to effective technology.

【0002】[0002]

【従来の技術】三重ウェル構造によりMOSFETのし
きい値電圧を最適化したダイナミック型RAMが、日経
マグロウヒル社発行1989年3月付『日経マイクロデ
バイス』頁54〜頁58により提案されている。このダ
イナミック型RAMでは、N基板を用いてメモリセルを
P型ウェルとN型基板接合を利用して、ソフト・エラー
耐性を向上させるとともに、入力ピンのアンダーシュー
トや周辺回路のNチャンネル型MOSFETから発生す
る少数キャリアが原因で生じるメモリセルのデータ破壊
を解消させ、メモリセルのデータ保護特性を改善させ
る。
2. Description of the Related Art A dynamic RAM in which the threshold voltage of a MOSFET is optimized by a triple well structure has been proposed by Nikkei McGraw-Hill Co., March 1989, "Nikkei Microdevice", pages 54 to 58. In this dynamic RAM, a memory cell is formed by using an N substrate and a P-type well and an N-type substrate junction are used to improve soft error resistance, and an undershoot of an input pin and an N-channel MOSFET of a peripheral circuit are used. The data destruction of the memory cell caused by the generated minority carriers is eliminated, and the data protection characteristic of the memory cell is improved.

【0003】上記三重化ウェル構造では、素子の微細化
と電源降圧に伴う基板効果の問題を解決するため、周辺
回路を構成するPチャンネル型MOSFETとNチャン
ネル型MOSFETが形成されるウェル領域に、特性上
最適なしきい値電圧に設定するようなバイアス電圧を供
給する。これに対して、メモリアレイのP型ウェル領域
には従来通りのバックバイアス電圧を印加する。
In the above-mentioned triple well structure, in order to solve the problem of substrate effect due to device miniaturization and power down, a well region in which a P-channel MOSFET and an N-channel MOSFET forming a peripheral circuit are formed is formed. A bias voltage is set so that the threshold voltage is set to be optimum in terms of characteristics. On the other hand, the conventional back bias voltage is applied to the P-type well region of the memory array.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】素子の微細化に伴い、
リフレッシュ特性が悪化する傾向にある。つまり、大記
憶容量化のために素子を微細化していくと、リフレッシ
ュ周期が短くなる傾向にあることが判明した。本願発明
者において、このようなリフレッシュ特性を解析した結
果、次のことが判明した。メモリセルが形成されるP型
ウェル領域にバックバイアス電圧を供給するのは、アド
レス選択用のスイッチMOSFETのしきい値電圧を大
きくし、ビット線とのカップリングによって非選択メモ
リセルのゲート電圧が浮き上がりスイッチMOSFET
がウィークリィにオン状態になってビット線のハイレベ
ル又はロウレベルが記憶キャパシタに伝えられてしまう
のを防ぐためである。従来は専らこのような観点からバ
ックバイアス電圧が設定され、上述したダイナミック型
RAMにおいても入力ピンのアンダーシュートを考慮し
た−3V程度ののような比較的大きな負のバイアス電圧
BBが与えるものである。
With the miniaturization of elements,
The refresh characteristic tends to deteriorate. That is, it has been found that the refresh cycle tends to be shortened as the element is miniaturized to increase the storage capacity. As a result of analyzing such refresh characteristics, the inventors of the present application have found the following. The back bias voltage is supplied to the P-type well region where the memory cell is formed by increasing the threshold voltage of the switch MOSFET for address selection, and by coupling with the bit line, the gate voltage of the non-selected memory cell is increased. Lifting switch MOSFET
Is to prevent the high level or low level of the bit line from being transmitted to the storage capacitor by being turned on weekly. Conventionally, the back bias voltage is set exclusively from this point of view, and even in the above-mentioned dynamic RAM, a relatively large negative bias voltage V BB such as about -3 V in consideration of the undershoot of the input pin is given. is there.

【0005】しかしながら、素子の微細化に伴いメモリ
セル間のフィールド絶縁膜下のチャンネルストッパーと
してのP型不純物濃度が高くする必要があり、それと接
合するように設けられるスイッチMOSFETの蓄積ノ
ード(記憶キャパシタ側)のソース,ドレイン拡散層と
のPN接合が高不純物濃度とされる。そのため、従来の
ようにメモリアレイが形成されるP型ウェル領域のバッ
クバイアス電圧を高くすると、かかるPN接合における
リーク電流が大きくなって上述のようにリフレッシュ周
期を短くしてしまう大きな原因になることが判明した。
However, with the miniaturization of elements, it is necessary to increase the P-type impurity concentration as a channel stopper under the field insulating film between memory cells, and the storage node of the switch MOSFET (storage capacitor) provided so as to be bonded to it. The PN junction with the source / drain diffusion layer on the side) has a high impurity concentration. Therefore, if the back bias voltage of the P-type well region in which the memory array is formed is increased as in the conventional case, the leak current in the PN junction becomes large, which is a major cause of shortening the refresh cycle as described above. There was found.

【0006】この発明の目的は、ダイナミック型メモリ
セルがマトリックス配置されてなるメモリアレイの大記
憶容量化と、そのリフレッシュ特性の改善を図った半導
体集積回路装置を提供することにある。この発明の前記
ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、本明細書の記
述および添付図面から明らかになるであろう。
An object of the present invention is to provide a semiconductor integrated circuit device which has a large storage capacity of a memory array in which dynamic memory cells are arranged in a matrix and an improvement in its refresh characteristic. The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下
記の通りである。すなわち、ダイナミック型メモリセル
がマトリックス配置されてなるメモリアレイ部が形成さ
れるP型ウェル部には、そのリフレッシュ特性に最適な
絶対値的に小さな電圧にされたバックバイアス電圧を供
給し、外部端子に接続される入力回路又は出力回路のN
チャンネル型MOSFETが形成されるP型ウェル部に
は、アンダーシュート電圧を考慮した絶対値的に大きく
されたバックバイアス電圧を供給する。
The outline of a typical one of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows. That is, the P-type well portion in which the memory array portion in which the dynamic type memory cells are arranged in a matrix is formed is supplied with a back bias voltage which is a voltage that is small in absolute value and is optimum for its refresh characteristic, and the external terminal N of input circuit or output circuit connected to
The P-type well portion in which the channel type MOSFET is formed is supplied with a back bias voltage that is increased in absolute value in consideration of the undershoot voltage.

【0008】[0008]

【作用】上記した手段によれば、メモリアレイ部が形成
されるP型ウェル領域には、必要最小にされたバックバ
イアス電圧しか供給されないから、キャパシタが接続さ
れるソース,ドレイン領域とP型ウェルとの間に流れる
リーク電流を低減させてリフレッシュ特性を改善しつ
つ、外部端子に対応した入力回路又は出力回路が形成さ
れるP型ウェル領域にはアンダーシュート対策用のバッ
クバイアス電圧が供給できる。
According to the above-mentioned means, the P-type well region in which the memory array portion is formed is supplied with only the necessary minimum back bias voltage. Therefore, the source / drain regions to which the capacitors are connected and the P-type well are connected. A back bias voltage for undershoot protection can be supplied to the P-type well region in which the input circuit or the output circuit corresponding to the external terminal is formed while reducing the leak current flowing between the input and output terminals and improving the refresh characteristic.

【0009】[0009]

【実施例】図1には、この発明が適用されたダイナミッ
ク型RAMの一実施例のブロック図が示されている。同
図の各回路ブロックは、公知の半導体集積回路の製造技
術よって、単結晶シリコンのような1個の半導体基板上
において形成される。同図における各回路ブロックは、
実際の半導体チップにおける幾何学的な配置に合わせて
描かれている。本願において、MOSFETは絶縁ゲー
ト型電界効果トランジスタ(IGFET)の意味で用い
ている。
1 is a block diagram of an embodiment of a dynamic RAM to which the present invention is applied. Each circuit block in FIG. 1 is formed on one semiconductor substrate such as single crystal silicon by a known semiconductor integrated circuit manufacturing technique. Each circuit block in the figure is
It is drawn according to the geometrical arrangement in the actual semiconductor chip. In the present application, MOSFET is used to mean an insulated gate field effect transistor (IGFET).

【0010】この実施例においては、メモリの大容量化
に伴うチップサイズの大型化による制御信号やメモリア
レイ駆動信号といった各種配線長が長くされることによ
って動作速度も遅くされてしまうのを防ぐ等のために、
RAMを構成するメモリアレイ部とそのアドレス選択等
を行う周辺部との配置に次のような工夫が行われてい
る。
In this embodiment, it is possible to prevent the operation speed from being slowed down by lengthening various wiring lengths such as control signals and memory array drive signals due to the increase in chip size accompanying the increase in memory capacity. for,
The following arrangements have been made in the arrangement of the memory array portion that constitutes the RAM and the peripheral portion that performs address selection and the like.

【0011】同図において、チップの縦中央部と横中央
部とから形作られる十文字エリアが設けられる。この十
文字エリアには主に周辺回路が配置され、上記十文字エ
リアにより4分割されたエリアにはメモリアレイが配置
される。すなわち、チップの縦方向と横方向の中央部に
十文字状のエリアを設け、それにより4つに分割された
エリアにメモリアレイが形成される。特に制限されない
が、上記4つのメモリアレイは、後述するようにそれぞ
れが約4Mビットの記憶容量を持つようにされる。これ
に応じて4つのメモリアレイ全体では、約16Mビット
の大記憶容量を持つものとされる。
In the figure, a cross area formed by the vertical center portion and the horizontal center portion of the chip is provided. Peripheral circuits are mainly arranged in this cross-shaped area, and a memory array is arranged in an area divided into four by the cross-shaped area. That is, a cross-shaped area is provided in the central portion in the vertical and horizontal directions of the chip, whereby a memory array is formed in four divided areas. Although not particularly limited, each of the four memory arrays has a storage capacity of about 4 Mbits, which will be described later. Accordingly, the four memory arrays as a whole have a large storage capacity of about 16 Mbits.

【0012】1つのメモリマットMEMORY MAT
は、横方向にワード線が延長するよう配置され、縦方向
に一対からなる平行に配置される相補ビット線(データ
線又はディジット線)が延長するよう配置される。メモ
リマットMEMORY MATは、センスアンプSAを
中心にして左右に一対が配置される。センスアンプSA
は、左右に配置される一対のメモリマットMEMORY
MATに対して共通に用いられるという、いわゆるシ
ェアードセンスアンプ方式とされる。
One memory mat MEMORY MAT
Are arranged so that the word lines extend in the horizontal direction, and the complementary bit lines (data lines or digit lines) formed in parallel in pairs in the vertical direction extend. A pair of memory mats MEMORY MAT are arranged on the left and right with the sense amplifier SA as the center. Sense amplifier SA
Is a pair of memory mats MEMORY arranged on the left and right
It is a so-called shared sense amplifier system that is commonly used for MATs.

【0013】上記4つに分割されたメモリアレイのう
ち、中央部側にY選択回路Y−DECODERがそれぞ
れ設けられる。Y選択線はY選択回路Y−DECODE
Rからそれに対応するメモリアレイの複数のメモリマッ
トMEMORY MAT上を延長するよう延びて、各メ
モリマットMEMORY MATのカラムスイッチ用M
OSFETのゲートのスイッチ制御を行う。
Of the memory arrays divided into four, a Y selection circuit Y-DECODER is provided on the central side. The Y selection line is a Y selection circuit Y-DECODE
The column switch M of each memory mat MEMORY MAT extends from R to extend over a plurality of memory mats MEMORY MAT of the corresponding memory array.
Performs switch control of the gate of the OSFET.

【0014】上記チップの横方向の中央部のうち、左側
の部分にはXアドレスバッファX−ADDRESS B
UFFER、X冗長回路X−REDUNDANCY C
KT及びXアドレスドライバX−ADDRESS DR
IVER(論理段LOGICSTEP)とからなるX系
回路と、RAS系制御信号回路RAS CKT、WE系
信号制御回路WE SYSTEM、データ入力バッファ
DIN BUFFER及び内部降圧回路VCL LIM
ITERがそれぞれ設けられる。上記内部降圧回路VC
L LIMITERはこのエリアの中央寄りに設けら
れ、約5Vのような外部電源VCCEを受けて内部回路
に供給される約3.3Vのような電圧に対応した定電圧
VCLを形成する。
An X address buffer X-ADDRESS B is provided on the left side portion of the central portion of the chip in the horizontal direction.
UFFER, X redundant circuit X-REDUNDANCY C
KT and X address driver X-ADDRESS DR
X system circuit including IVER (logical stage LOGIC STEP), RAS system control signal circuit RAS CKT, WE system signal control circuit WE SYSTEM, data input buffer DIN BUFFER and internal voltage down converter VCL LIM
Each ITER is provided. Internal voltage step-down circuit VC
The L LIMITER is provided near the center of this area and receives the external power supply VCCE of about 5V to form a constant voltage VCL corresponding to a voltage of about 3.3V supplied to the internal circuit.

【0015】上記チップの横方向の中央部のうち、右側
の部分にはYアドレスバッファY−ADDRESS B
UFFER、Y冗長回路Y−REDUNDANCY及び
YアドレスドライバY−ADDRESS DRIVER
(論理段LOGIC STEP)とからなるY系回路
と、CAS系制御信号回路CAS CKT及びテスト回
路TEST FUNCTIONがそれぞれ設けられる。
そのチップ中央部には、アドレスバッファやデコーダと
いったような周辺回路用の電源電圧VCLを形成する内
部降圧回路VDL LIMITERが設けられる。
A Y address buffer Y-ADDRESS B is provided in the right side portion of the central portion of the chip in the horizontal direction.
UFFER, Y redundant circuit Y-REDUNDANCY and Y address driver Y-ADDRESS DRIVER
A Y-system circuit including (logic stage LOGIC STEP), a CAS-system control signal circuit CAS CKT, and a test circuit TEST FUNCTION are provided.
An internal step-down circuit VDL LIMITER that forms a power supply voltage VCL for peripheral circuits such as an address buffer and a decoder is provided in the central portion of the chip.

【0016】上記のように、アドレスバッファとそれに
対応したアドレス比較回路を含む冗長回路X,Y−RE
DUNDANCY、制御クロック発生を行うCAS,R
AS系制御信号回路RAS,CAS CKT等を一個所
に集中配置すると、例えば配線チャンネルを挟んでクロ
ック発生回路と他の回路を振り分けること、言い換える
ならば上記配線チャンネルを共用化することによって高
集積化が可能になるとともに、アドレスドライバ(論理
段)等に最短でしかも等距離で信号を伝えることができ
る。
As described above, the redundancy circuit X, Y-RE including the address buffer and the address comparison circuit corresponding to the address buffer.
DUNDANCY, CAS and R for generating control clock
If the AS control signal circuits RAS, CAS CKT, etc. are centrally arranged in one place, for example, the clock generation circuit and other circuits are distributed with the wiring channel sandwiched therebetween, in other words, the wiring channel is shared, thereby achieving high integration. In addition, the signal can be transmitted to the address driver (logical stage) or the like at the shortest distance and at the same distance.

【0017】RAS系制御回路RAS CKTは、ロウ
アドレスストローブ信号RASBを受けてXアドレスバ
ッファX−ADDRESS BUFFERを活性化する
ために用いられる。XアドレスバッファX−ADDRE
SS BUFFERに取り込まれたアドレス信号はX系
の冗長回路X−REDUNDANCYに供給される。こ
こで、記憶された不良アドレスとの比較が行われて、冗
長回路への切り換えることの有無が判定される。その結
果と上記アドレス信号とは、X系のプリデコーダに供給
される。ここで、プレデコード信号が形成され、各メモ
リアレイに対応して設けられるXアドレスドライバDV
2,DV3を介して、前記のようなメモリマットに対応
して設けられるそれぞれのXデコーダX−DECODE
Rに供給される。
The RAS control circuit RAS CKT is used to receive the row address strobe signal RASB and activate the X address buffer X-ADDRESS BUFFER. X address buffer X-ADDRE
The address signal taken into SS BUFFER is supplied to the X-system redundancy circuit X-REDUNDANCY. Here, the stored defective address is compared to determine whether or not the redundant circuit is switched to. The result and the address signal are supplied to the X-system predecoder. Here, a predecode signal is formed, and an X address driver DV provided corresponding to each memory array.
2 and DV3, the respective X decoders X-DECODE provided corresponding to the above memory mats.
Supplied to R.

【0018】一方、上記RAS系の内部信号は、WE系
のコントロール回路WE SYSTEMとCAS系のコ
ントロール回路CAS CKTに供給される。例えば、
上記RASB信号とカラムアドレスストローブ信号CA
SB及びライトイネーブル信号WEBとの入力順序の判
定から、自動リフレッシュモード(CBR)、テストモ
ード(WCBR)等の識別が行われる。テストモードの
ときには、テスト回路TEST FUNCTIONが活
性化され、公開・標準化又は必要に応じて設けられる非
公開の各テストモードにおいて、それぞれのタイミング
で供給される特定のアドレス信号に従いテストファンク
ションが設定される。
On the other hand, the internal signal of the RAS system is supplied to the WE system control circuit WE SYSTEM and the CAS system control circuit CAS CKT. For example,
The RASB signal and the column address strobe signal CA
The automatic refresh mode (CBR), the test mode (WCBR) and the like are identified based on the determination of the input order of the SB and the write enable signal WEB. In the test mode, the test circuit TEST FUNCTION is activated, and the test function is set in accordance with a specific address signal supplied at each timing in each public / standardized or private test mode provided as necessary. .

【0019】CAS系の制御回路CAS CKTは、信
号CASBを受けてY系の各種制御信号を形成するため
に用いられる。信号CASBのロウレベルへの変化に同
期してYアドレスバッファY−ADDRESS BUF
FERに取り込まれたアドレス信号は、Y系の冗長回路
Y−REDUNDANCYに供給される。ここで記憶さ
れた不良アドレスとの比較が行われて、冗長回路への切
り換えの有無が判定される。その結果と上記アドレス信
号は、Y系のプリデコーダに供給される。プリデコーダ
は、プレデコード信号を形成する。このプリデコード信
号は、4つからなる各メモリアレイ対応して設けられる
YアドレスドライバDV1を介して、それぞれのYデコ
ーダY−DECODERに供給される一方、上記CAS
系制御回路CAS CKTは、前記のようにRASB信
号とWEB信号とを受けてその入力順序の判定からテス
トモードを判定すると、隣接するテスト回路TEST
FUNCTIONを活性化させる。
The CAS control circuit CAS CKT is used to receive the signal CASB and form various Y control signals. The Y address buffer Y-ADDRESS BUF is synchronized with the change of the signal CASB to the low level.
The address signal fetched by the FER is supplied to the Y-system redundant circuit Y-REDUNDANCY. The defective address stored here is compared to determine whether or not the redundant circuit is switched. The result and the address signal are supplied to the Y-system predecoder. The predecoder forms a predecode signal. This predecode signal is supplied to each Y decoder Y-DECODER via the Y address driver DV1 provided corresponding to each of the four memory arrays, while the CAS
When the system control circuit CAS CKT receives the RAS signal and the WEB signal as described above and determines the test mode from the determination of the input order, the adjacent control circuits TEST
Activates FUNCTION.

【0020】上記チップの縦方向の中央部のうち、上側
の部分にはこのエリアの中心軸に対して左右対称的に合
計16個のメモリマットMEMORY MATと8個の
センスアンプSAがそれぞれ配置される。そのうち、左
右4組ずつのメモリマットMEMORY MATとセン
スアンプSAに対応して4個からなるメインアンプMA
が設けられる。この他、この縦中央上部には、内部降圧
電圧を受けてワード線選択用等の昇圧電圧発生回路VC
Hや、アドレス信号や制御信号等の入力信号に対応した
入力パッドエリアが設けられる。
A total of 16 memory mats MEMORY MAT and 8 sense amplifiers SA are arranged symmetrically with respect to the central axis of this area in the upper part of the vertical center of the chip. It Of these, four main amplifiers MA corresponding to the memory mat MEMORY MAT and the sense amplifier SA, each consisting of four left and right pairs.
Is provided. In addition, a boosted voltage generating circuit VC for word line selection or the like is received at the upper part of the vertical center by receiving an internal step-down voltage.
An input pad area corresponding to H and input signals such as address signals and control signals is provided.

【0021】この実施例では1つのブロックには8個の
メモリマットMEMORY MATと4個のセンスアン
プSAが配置され、上記縦軸を中心として左右対称的に
合計16個のメモリマットMEMORY MATと8個
のセンスアンプSAが割り当てられる。この構成では、
4個からなる少ないメインアンプMAを用いつつ、各セ
ンスアンプSAからの増幅信号を短い信号伝播経路によ
りメンアンプMAに伝えることができる。
In this embodiment, eight memory mats MEMORY MATs and four sense amplifiers SA are arranged in one block, and a total of 16 memory mats MEMORY MATs and 8 are arranged symmetrically with respect to the vertical axis. Each sense amplifier SA is assigned. With this configuration,
It is possible to transmit the amplified signal from each sense amplifier SA to the main amplifier MA through a short signal propagation path while using a small number of four main amplifiers MA.

【0022】上記チップの縦方向の中央部のうち、下側
の部分にもこのエリアの中心軸に対して左右対称的に合
計16個のメモリマットMEMORY MATと8個の
センスアンプSAがそれぞれ配置される。そのうち、左
右4組ずつのメモリマットMEMORY MATとセン
スアンプSAに対応して4個からなるメインアンプMA
が設けられる。
A total of 16 memory mats MEMORY MAT and 8 sense amplifiers SA are arranged symmetrically with respect to the central axis of this area in the lower part of the vertical center of the chip. To be done. Of these, four main amplifiers MA corresponding to the memory mat MEMORY MAT and the sense amplifier SA, each consisting of four left and right pairs.
Is provided.

【0023】上記の他、この縦中央部には、内部降圧電
圧を受けて基板に供給すべき負のバイアス電圧を形成す
る基板電圧発生回路VBBや、アドレス信号や制御信号
等の入力信号に対応した入力パッドエリア及びデータ出
力バッファ回路OUTPUTBUFFERが設けられ
る。上記同様に4個のような少ない数からなるメインア
ンプMAを用いつつ、各センスアンプSAからの増幅信
号を短い信号伝播経路によりメインアンプ7に伝えるこ
とができる。
In addition to the above, the vertical center portion corresponds to a substrate voltage generating circuit VBB that receives an internal step-down voltage and forms a negative bias voltage to be supplied to the substrate, and an input signal such as an address signal and a control signal. The input pad area and the data output buffer circuit OUTPUTBUFFER are provided. Similarly to the above, it is possible to transmit the amplified signal from each sense amplifier SA to the main amplifier 7 through a short signal propagation path while using a small number of main amplifiers MA such as four.

【0024】同図では省略されているが、上記縦中央部
の領域には各種のボンディングパッドが配置される。こ
れらのボンディングパッドの例としては外部電源供給用
のパッドあり、入力のレベルマージンを大きくするた
め、言い換えるならば電源インピーダンスを低くするた
めに回路の接地電位を供給するパッドは、合計で十数個
と比較的多くほぼ一直線上に並んで配置される。これら
の接地電位用パッドは、LOC技術により形成される縦
方向に延びる接地電位用リードに接続される。これら接
地用パッドのうち、ワード線のクリア、ワードドライバ
の非選択ワード線のカップリングによる浮き上がり防止
用のために特に設けられるたものや、センスアンプのコ
モンソース用として設けられもの等のように主として電
源インピーダンスを下げる目的で設けられる。
Although not shown in the figure, various bonding pads are arranged in the vertical central region. Examples of these bonding pads are pads for external power supply, and in order to increase the level margin of the input, in other words, to supply the ground potential of the circuit in order to lower the power supply impedance, there are a total of more than 10 pads. And relatively many are arranged side by side on a straight line. These ground potential pads are connected to ground potential leads formed by the LOC technique and extending in the vertical direction. Of these ground pads, those provided especially for clearing the word line and preventing floating due to coupling of the non-selected word line of the word driver, those provided for the common source of the sense amplifier, etc. It is provided mainly for the purpose of lowering the power source impedance.

【0025】これにより、回路の接地電位は内部回路の
動作に対して電源インピーダンスが低くされ、かつ上記
のごとく複数種類に分けられた内部回路間の接地配線
が、LOCリードフレームとボンディングワイヤとから
なるローパスフィルタで接続されることになるからノイ
ズの発生を最小に抑えるとともに、内部回路間の回路接
地線ノイズの伝播も最小に抑えることができる。
As a result, the ground potential of the circuit has a lower power source impedance with respect to the operation of the internal circuit, and the ground wiring between the internal circuits divided into a plurality of types as described above is formed from the LOC lead frame and the bonding wire. Since it is connected by a low-pass filter, the generation of noise can be minimized, and the propagation of circuit ground line noise between internal circuits can also be minimized.

【0026】この実施例では、約5Vのような外部電源
VCCに対応したパッドは、上記電圧変換動作を行う内
部降圧回路VCL,VDL LIMITERに対応して
それぞれ設けられる。これも上記同様に電源インピーダ
ンスを低くするとともに、内部回路間の電圧(VCL、
VDL及びVCC間)のノイズ伝播を低く抑えるための
ものである。
In this embodiment, pads corresponding to the external power supply VCC of about 5V are provided corresponding to the internal voltage down converters VCL and VDL LIMITER which perform the above voltage conversion operation. This also lowers the power supply impedance in the same manner as above, and also reduces the voltage between internal circuits (VCL,
This is for suppressing noise propagation between VDL and VCC).

【0027】アドレス入力用のパッドと、RAS、CA
S、WE及びOEのような制御信号用のバッドは上記中
央部のエリアに配置される。この他にデータ入力用やデ
ータ出力用のバッドやボンディングマスター用、モニタ
用及びモニタ用パッド制御のために以下のパッドも設け
られる。
Address input pad, RAS, CA
Pads for control signals such as S, WE, and OE are arranged in the central area. In addition to this, the following pads are provided for pad control for data input and data output, bonding master, monitor and monitor pads.

【0028】ボンディングマスター用としてはスタティ
ックカラムモードを指定するためのもの、ニブルモード
及び×4ビット構成時のライトマスク機能を指定するた
めのものがある。モニタ用としてはパッド各内部電圧V
CL、VDL、VL、VBB、VCH及びVPLをモニ
タするためのものがある。VPLのモニタは、VPL調
整が正しく行われたか否かをプロービングにおいて判定
するものである。
For the bonding master, there are one for designating the static column mode, and one for designating the nibble mode and the write mask function in the x4 bit configuration. Internal voltage V of each pad for monitoring
There is one for monitoring CL, VDL, VL, VBB, VCH and VPL. The VPL monitor determines whether or not the VPL adjustment is correctly performed during probing.

【0029】内部降圧回路VCL LIMITERは、
約3.3Vのような周辺回路用電源電圧VCLを発生さ
せる。内部降圧回路VDL LIMITERは、約3.
3Vのようなメモリアレイ、すなわち、センスアンプS
Aに供給される電源電圧VDLを発生させる。昇圧回路
VCHは上記内部電圧VCLを受けて約5.3Vに昇圧
されたワード線の選択レベル、シェアードスイッチMO
SFETを選択するブースト電源電圧を形成する。基板
電圧発生回路は、2つ設けられており、その一方は入出
力回路を構成するNチャンネル型MOSFETが形成さ
れるP型ウェル領域に与えられる−2Vを発生させるも
のと、メモリマットMEMORY MATが形成される
P型ウェル領域に与えられる−1Vを発生させるものと
からなる。プレート電圧発生回路VPLは、メモリセル
のプレート電圧を発生させる。
The internal step-down circuit VCL LIMITER is
A peripheral circuit power supply voltage VCL of about 3.3 V is generated. The internal step-down circuit VDL LIMITER has about 3.
Memory array such as 3V, that is, sense amplifier S
A power supply voltage VDL supplied to A is generated. The booster circuit VCH receives the above-mentioned internal voltage VCL and is boosted to about 5.3 V word line selection level, the shared switch MO.
Form the boost supply voltage that selects the SFET. Two substrate voltage generating circuits are provided, one of which generates -2 V applied to the P-type well region in which the N-channel type MOSFET forming the input / output circuit is formed, and the memory mat MEMORY MAT. Which generates -1 V applied to the P-type well region to be formed. The plate voltage generation circuit VPL generates the plate voltage of the memory cell.

【0030】この実施例のダイナミック型RAMにおい
て、Nチャンネル型MOSFETが形成されるP型ウェ
ル領域は、それに供給されるバックバイアス電圧により
分類すると3つに分けられる。第1のP型ウェル領域
は、ダイナミック型メモリセルがマトリックス配置され
てなるメモリアレイが形成されるものであり、第2のP
型ウェル領域は、外部端子に接続される入力回路又は出
力回路が形成されるものである。そして、残る第3のP
型ウェル領域は、上記メモリアレイのの周辺回路であ
り、ダイナミック型メモリセルが接続されるデータ線を
プリチャージするプリチャージ回路、センスアンプ、か
かるセンスアンプとデータ線とを接続させるスイッチM
OSFETは周辺回路に含まれる。つまり、上記のメモ
リアレイとは、メモリセルのみがマトリックス配置され
る部分である。
In the dynamic RAM of this embodiment, the P-type well region in which the N-channel MOSFET is formed can be classified into three types according to the back bias voltage supplied to it. In the first P-type well region, a memory array in which dynamic memory cells are arranged in a matrix is formed, and the second P-type well region is formed.
In the mold well region, an input circuit or an output circuit connected to an external terminal is formed. And the remaining third P
The type well region is a peripheral circuit of the memory array, and includes a precharge circuit for precharging a data line to which a dynamic memory cell is connected, a sense amplifier, and a switch M for connecting the sense amplifier and the data line.
The OSFET is included in the peripheral circuit. That is, the above-mentioned memory array is a portion in which only memory cells are arranged in a matrix.

【0031】上記のように3つに分けられるP型ウェル
領域は、物理的に3つ存在するという意味ではない。す
なわち、メモリアレイが形成される第1のP型ウェル領
域は、複数に分割されてなるメモリマットに対応して複
数から構成される。同様に、周辺回路が形成される第3
のP型ウェル領域は、上記メモリマットに対応して設け
られるものや、アドレスデコーダ及び制御回路を構成す
る論理回路ブロック毎に対応して適宜に分けられた複数
から構成される。そして、第2のP型ウェル領域は、外
部端子に接続される入出力回路が、図1に示すようにメ
インアンプMAや電圧発生回路VCH,VBBのような
回路により分断されているので、それぞれが適宜に分け
られる。
The P-type well region divided into three as described above does not mean that there are physically three. That is, the first P-type well region in which the memory array is formed is composed of a plurality of memory mats corresponding to a plurality of divided memory mats. Similarly, a third peripheral circuit is formed.
The P-type well region is composed of one provided corresponding to the memory mat and a plurality of P-type well regions appropriately divided corresponding to each logic circuit block forming the address decoder and the control circuit. In the second P-type well region, the input / output circuit connected to the external terminal is divided by circuits such as the main amplifier MA and the voltage generation circuits VCH and VBB as shown in FIG. Are appropriately divided.

【0032】上記メモリアレイが形成される第1のP型
ウェル領域には、後述するような理由から、−1Vのよ
うな絶対値的に小さなバックバイアス電圧が供給され
る。これに対して、入出力回路が形成される第2のP型
ウェル領域には、外部端子のアンダーシュートによって
それが伝えられる半導体領域と、P型ウェル領域との間
が順バイアスされないような−2Vのように絶対値的に
大きなバックバイアス電圧が供給される。そして、上記
のメモリアレイ及び入出力回路以外の周辺回路が形成さ
れる第3のP型ウェル領域は、回路の接地電位が供給さ
れる。これにより、周辺回路のMOSFETのしきい値
電圧が小さくなり、動作の高速化が可能になる。特に、
電源電圧を3.3Vのように低くするとともに、内部降
圧回路により内部電圧を2.2V程度に低くしたもので
は、このような低振幅の入力信号に対するMOSFET
のコンダクタンスが大きくなり、動作の高速化が可能に
なるものである。
A back bias voltage having a small absolute value such as -1V is supplied to the first P-type well region in which the memory array is formed for the reason described later. On the other hand, in the second P-type well region in which the input / output circuit is formed, the semiconductor region to which it is transmitted by the undershoot of the external terminal and the P-type well region are not forward-biased. A back bias voltage having a large absolute value such as 2 V is supplied. Then, the ground potential of the circuit is supplied to the third P-type well region in which peripheral circuits other than the memory array and the input / output circuit are formed. As a result, the threshold voltage of the MOSFET in the peripheral circuit is reduced, and the operation speed can be increased. In particular,
In the case where the power supply voltage is lowered to 3.3V and the internal voltage is lowered to about 2.2V by the internal step-down circuit, a MOSFET for such a low amplitude input signal is obtained.
The conductance is increased, and the operation speed can be increased.

【0033】上記のように3つに分けられたP型ウェル
領域のうち、周辺回路が形成される第3のP型ウェル領
域には回路の接地電位が与えられるから基板バイアス発
生回路が不要となり、残り2つの第1と第2のP型ウェ
ル領域にそれぞれ別個のバックバイアスを供給するため
に、上記のように2つの基板バイアス電圧発生回路VB
Bが設けられる。
Of the three P-type well regions divided as described above, the ground potential of the circuit is applied to the third P-type well region in which the peripheral circuit is formed, so that the substrate bias generating circuit becomes unnecessary. , The two substrate bias voltage generating circuits VB as described above in order to supply separate back biases to the remaining two first and second P-type well regions.
B is provided.

【0034】図2には、この発明が適用されたダイナミ
ック型RAMにおける制御信号に着目したブロック図が
示されている。同図は、上記図1に示したレイアウト図
に対応して描かれている。
FIG. 2 is a block diagram focusing on the control signals in the dynamic RAM to which the present invention is applied. This figure is drawn corresponding to the layout diagram shown in FIG.

【0035】RAS系のコントロール回路RAS CO
NTROL(CKT)は、信号RASBを受けてXアド
レスバッファX−ADDRESS BUFFERを活性
化するために用いられる。XアドレスバッファX−AD
DRESS BUFFERに取り込まれたアドレス信号
はX系の冗長回路X−REDUNDANDY CKTに
供給される。ここで、記憶された不良アドレスとの比較
が行われて、冗長回路への切り換えることの有無が判定
される。
RAS control circuit RAS CO
NTROL (CKT) is used to receive the signal RASB and activate the X address buffer X-ADDRESS BUFFER. X address buffer X-AD
The address signal taken into the DRESS BUFFER is supplied to the X-system redundant circuit X-REDUNDANDY CKT. Here, the stored defective address is compared to determine whether or not the redundant circuit is switched to.

【0036】その結果と上記アドレス信号とは、X系の
プリデコーダX−PRE DEC(X1,AXn1)に
供給される。ここで、XiとAXnlからなるプレデコ
ード信号が形成され、各メモリアレイに対応して設けら
れるXアドレスドライバXiB、AXnlを介して、前
記のようなメモリマットMEMORY MATに対応し
て設けられるそれぞれのXデコーダX−DECに供給さ
れる。同図においては、1つのドライバのみが代表とし
て例示的に示されている。
The result and the address signal are supplied to the X-system predecoder X-PREDEC (X1, AXn1). Here, a predecode signal composed of Xi and AXnl is formed, and each of the memory mats MEMORY MAT is provided through the X address drivers XiB and AXnl provided corresponding to each memory array. It is supplied to the X decoder X-DEC. In the figure, only one driver is exemplarily shown as a representative.

【0037】一方、上記RAS系の内部信号は、WE系
のコントロール回路WE CONTROLとCAS系の
コントロール回路CAS CONTROL(CKT)に
供給される。例えば、RASB信号とCASB信号及び
WEB信号との入力順序の判定から、自動リフレッシュ
モード(CBR)、テストモード(WCBR)等の識別
が行われる。テストモードのときには、テスト回路TE
ST FUNCTIONが活性化され、前記公開・標準
化テストモードと非公開テストモードのそれぞれにのと
き供給される特定のアドレス信号に従いテストファンク
ションが設定される。
On the other hand, the RAS internal signal is supplied to the WE control circuit WE CONTROL and the CAS control circuit CAS CONTROL (CKT). For example, the automatic refresh mode (CBR), the test mode (WCBR), and the like are identified based on the determination of the input order of the RASB signal, the CASB signal, and the WEB signal. In the test mode, the test circuit TE
ST FUNCTION is activated, and a test function is set according to a specific address signal supplied in each of the public / standardized test mode and the private test mode.

【0038】上記XアドレスバッファX−ADDRES
S BUFFERに取り込まれたアドレス信号のうち、
メモリマットの選択を指示するアドレス信号はマット選
択回路MSiL/Rに伝えられ、ここから各メモリアレ
イに設けられた複数のメモリマットMEMORY MA
Tのうちいずれかが選択される。ここで、メモリマット
MEMORY MATに対応して設けられるCSは、コ
モンソーススイッチMOSFETである。
X address buffer X-ADDRES
Of the address signals taken in S BUFFER,
An address signal instructing selection of a memory mat is transmitted to a mat selection circuit MSiL / R, and from there, a plurality of memory mats MEMORY MA provided in each memory array.
Any one of T is selected. Here, CS provided corresponding to the memory mat MEMORY MAT is a common source switch MOSFET.

【0039】4つのメインアンプMAは、それを中心に
して左右対称的に設けられた合計8個のメモリマットか
らの4対の相補データ線(4ビット)に対応している。
メモリマット選択信号MSiL/Rにより上記8つのメ
モリマットのうち1つが選ばれる。このような選択動作
を行うのが単位マット制御回路UMCである。同図に
は、4対のメインアンプMAが1組として例示的に示さ
れており、残り3組のメインアンプは破線によりブラッ
クボックスとして示している。
The four main amplifiers MA correspond to four pairs of complementary data lines (4 bits) from a total of eight memory mats provided symmetrically with respect to the main amplifiers MA.
One of the eight memory mats is selected by the memory mat selection signal MSiL / R. The unit mat control circuit UMC performs such a selection operation. In the figure, four pairs of main amplifiers MA are exemplarily shown as one set, and the remaining three sets of main amplifiers are shown as black boxes by broken lines.

【0040】マット選択回路MSiL/Rは、4通りの
選択信号MS0L/RないしMS3L/Rを形成する。
例えばMS0Lが形成されると、MS0Lに対応した4
つのメモリマットが選択される。これらの4つのメモリ
マットMS0Lは、それぞれから4ビットの入出力ノー
ドを持つからそれが上記4個づつのメインアンプMAに
対応される。
The mat selection circuit MSiL / R forms four types of selection signals MS0L / R to MS3L / R.
For example, when MS0L is formed, 4 corresponding to MS0L
Two memory mats are selected. Each of these four memory mats MS0L has a 4-bit input / output node, which corresponds to each of the four main amplifiers MA.

【0041】CAS系のコントロール回路CAS CO
NTROL(CKT)は、信号CASBを受けてY系の
各種制御信号を形成するために用いられる。信号CAS
Bのロウレベルへの変化に同期してYアドレスバッファ
Y−ADDRESS BUFFERに取り込まれたアド
レス信号は、Y系の冗長回路Y−REDUNDANCY
CKTに供給される。ここで、記憶された不良アドレ
スとの比較が行われて、冗長回路への切り換えの有無が
判定される。
CAS system control circuit CAS CO
NTROL (CKT) is used to receive the signal CASB and form various Y-system control signals. Signal CAS
The address signal taken into the Y address buffer Y-ADDRESS BUFFER in synchronization with the change of B to the low level is the Y-system redundancy circuit Y-REDUNDANCY.
Supplied to CKT. Here, the stored defective address is compared to determine whether or not the redundant circuit is switched.

【0042】その結果と上記アドレス信号は、Y系のプ
リデコーダY−PRE DEC(Y1,AYn1)に供
給される。ここで、YiとAYnlからなるプレデコー
ド信号が形成される。このプリデコード信号YiとAY
nlは、4つからなる各メモリアレイに対応して設けら
れるYアドレスドライバ(最終段)YiB、AYnlを
介して、それぞれのYデコーダY−DECに供給され
る。同図においては、1つのYドライバYiB、AYn
lBのみが代表として例示的に示されている。
The result and the address signal are supplied to the Y-system predecoder Y-PREDEC (Y1, AYn1). Here, a predecode signal composed of Yi and AYnl is formed. This predecode signal Yi and AY
nl is supplied to each Y decoder Y-DEC via Y address drivers (final stage) YiB and AYnl provided corresponding to each of the four memory arrays. In the figure, one Y driver YiB, AYn
Only IB is illustratively shown as a representative.

【0043】一方、上記CAS系のコントール回路CA
S CONTROL(CKT)は、前記のようにRAS
B信号とWEB信号とを受けてその入力順序の判定から
テストモードを判定すると、隣接するテスト回路TES
T FUNCTIONを活性化させる。
On the other hand, the CAS-based control circuit CA
S CONTROL (CKT) is RAS as described above.
When the test mode is judged from the judgment of the input order of the B signal and the WEB signal, the adjacent test circuits TES
Activates T FUNCTION.

【0044】同図では、省略されているが、アドレス信
号や制御信号が供給されるボンディングパッドは、チッ
プの中央部に集められて配置される。それ故、各パッド
から対応する回路までの距離を短く、ほゞ均一にでき
る。これにより、この実施例のようなレイアウトを採る
ことによって、アドレス信号や制御信号の取り込みが高
速に行われるとともに、多数ビットからなるアドレス信
号にあっては多ビットからなるアドレス信号相互におい
て生じるスキューを最小に抑えることができる。
Although not shown in the figure, the bonding pads to which the address signal and the control signal are supplied are collectively arranged in the central portion of the chip. Therefore, the distance from each pad to the corresponding circuit can be shortened and can be made substantially uniform. As a result, by adopting the layout as in this embodiment, the address signal and the control signal are taken in at high speed, and in the case of an address signal composed of a large number of bits, the skew generated between the address signals composed of a large number of bits is eliminated. Can be kept to a minimum.

【0045】同図に示すように、センスアンプ(SA)
用の電源VDLや周辺回路用電源VCLも、チップの中
央部に配置されている。これにより、チップの4隅に配
置される回路に対して等距離でしかも短い配線により各
種電圧供給を行うことができるものとなる。また、各回
路に応じて図示しないが、電圧安定化、言い換えるなら
ば、電源インピーダンスを下げるための比較的大きな容
量値を持つようなキャパシタがそれぞれの電源配線に沿
って回路内に分散されて設けられる。
As shown in the figure, a sense amplifier (SA)
The power supply VDL for peripherals and the power supply VCL for peripheral circuits are also arranged in the center of the chip. As a result, various voltages can be supplied to the circuits arranged at the four corners of the chip by equidistant and short wiring. Further, although not shown according to each circuit, capacitors having a relatively large capacitance value for stabilizing the voltage, in other words, lowering the power source impedance, are provided dispersed in the circuit along the respective power source wirings. To be

【0046】図3には、基板バイアス発生回路の一実施
例の回路図が示されている。この実施例の基板バイアス
発生回路は、前記入出力回路が形成される第2のP型ウ
ェル領域に供給される−2Vのような絶対値的に大きく
されたバックバイアス電圧を形成する回路である。
FIG. 3 shows a circuit diagram of an embodiment of the substrate bias generating circuit. The substrate bias generation circuit of this embodiment is a circuit that forms a back bias voltage that is supplied to the second P-type well region in which the input / output circuit is formed and is increased in absolute value, such as -2V. .

【0047】低消費電力で効率よく基板バイアス電圧を
形成するために、上記−2Vのようなバックバイアス電
圧が形成されるように、後述するような制御回路により
上記−2Vより絶対値的にバイアス電圧が低下したとき
のように間欠的に発振パルスOSCとOSCBを次のチ
ャージポンプ回路に供給して、負のバックバイアス電圧
VBB1を発生させる。上記発振パルスOSCとOSC
Bは、遅延回路を構成するインバータ回路N6〜N9と
ゲート回路G4及びG5と出力インバータ回路N10に
より構成されるパルス生成回路によって、互いに逆相
で、かつノンオーバーラップとされる。
In order to form the substrate bias voltage efficiently with low power consumption, the control circuit as described later biases the substrate bias voltage from -2V in absolute value so that the back bias voltage such as -2V is formed. Oscillation pulses OSC and OSCB are intermittently supplied to the next charge pump circuit as when the voltage drops to generate the negative back bias voltage VBB1. Oscillation pulse OSC and OSC
B is made in a phase opposite to each other and non-overlapped by a pulse generation circuit composed of inverter circuits N6 to N9, gate circuits G4 and G5, and an output inverter circuit N10 which form a delay circuit.

【0048】上記互いに逆相の発振パルスOSCとOS
CBは、交互に動作する2つのチャージポンプ回路に伝
えられて、予備動作と出力動作とが交互に行われて負電
圧を効率よく発生させる。すなわち、発振パルスOSC
がロウレベルのときには、インバータ回路N1とN2の
出力がハイレベルとなり、このときにノードAの電位の
負電圧によりPチャンネル型MOSFETQ1とQ2が
オン状態であるためキャパシタC1とX2にそれぞれプ
リチャージが行われる。
Oscillation pulses OSC and OS having opposite phases to each other.
The CB is transmitted to the two charge pump circuits that alternately operate, and the preliminary operation and the output operation are alternately performed to efficiently generate the negative voltage. That is, the oscillation pulse OSC
Is low level, the outputs of the inverter circuits N1 and N2 become high level. At this time, the negative voltage of the potential of the node A causes the P-channel MOSFETs Q1 and Q2 to be in the ON state, so that the capacitors C1 and X2 are precharged. Be seen.

【0049】このとき、発振パルスOSCBはハイレベ
ルであり、インバータ回路N3の出力信号のロウレベル
によりその前のサイクルでチャージアップされたキャパ
シタC3の保持電圧が負電圧にされてPチャンネル型の
スイッチMOSFETQ7をオン状態にさせている。こ
れにより、同様に発振パルスOSCBのハイレベルに対
応したインバータ回路N4のロウレベルにより、キャパ
シタC4のノードAの負電圧がスイッチMOSFETQ
7を通してバックバイアス電圧VBB1として出力され
るものである。
At this time, the oscillation pulse OSCB is at a high level, and the low level of the output signal of the inverter circuit N3 causes the holding voltage of the capacitor C3 charged up in the preceding cycle to be a negative voltage, and the P-channel type switch MOSFET Q7. Is turned on. As a result, similarly, due to the low level of the inverter circuit N4 corresponding to the high level of the oscillation pulse OSCB, the negative voltage of the node A of the capacitor C4 is switched MOSFETQ.
It is output as a back bias voltage VBB1 through 7.

【0050】次に、発振パルスOSCがハイレベルに変
化に変化すると、インバータ回路N1の出力信号がロウ
レベルに変化し、上記前のチャージアップ動作によりキ
ャパシタC3の保持電圧が負電圧にされてPチャンネル
型のスイッチMOSFETQ3をオン状態にさせる。こ
れと同期して、インバータ回路N2の出力信号もロウレ
ベルに変化し、キャパシタC2のノードBの負電圧が上
記オン状態のスイッチMOSFETQ3を通してバック
バイアス電圧VBB1として出力される。
Next, when the oscillation pulse OSC changes to the high level, the output signal of the inverter circuit N1 changes to the low level, and the holding voltage of the capacitor C3 becomes a negative voltage by the above-mentioned charge-up operation and the P channel The type switch MOSFET Q3 is turned on. In synchronization with this, the output signal of the inverter circuit N2 also changes to low level, and the negative voltage of the node B of the capacitor C2 is output as the back bias voltage VBB1 through the switch MOSFET Q3 in the ON state.

【0051】このとき、発振パルスOSCBはロウレベ
ルであり、インバータ回路N3とN4の出力信号のハイ
レベルと、上記ノードBの負電圧によりPチャンネル型
MOSFETQ5とQ6がオン状態にされているので、
キャパシタC3とQ4にはチャージアップが行われてい
る。以下、発振パルスOSCとOSCBが変化するとき
に、一方では負電圧出力動作が行われ、他方ではチャー
ジアップ動作が行われて効率のよいチャージポンプ動作
が行われる。
At this time, the oscillation pulse OSCB is at the low level, and the P-channel MOSFETs Q5 and Q6 are turned on by the high level of the output signals of the inverter circuits N3 and N4 and the negative voltage of the node B.
The capacitors C3 and Q4 are being charged up. Hereinafter, when the oscillation pulses OSC and OSCB change, a negative voltage output operation is performed on one side and a charge-up operation is performed on the other side to perform an efficient charge pump operation.

【0052】M3は、マタスースライスにより形成され
るメタル配線であり、MOSFETQ3とQ7をダイオ
ード接続するようにもできる。このときには、上記キャ
パシタC1とC3により形成される負電圧が無効にさ
れ、キャパシタC2又はC4により形成された負電圧が
MOSFETQ3とQ7のしきい値電圧分だけ低下して
出力される。
M3 is a metal wire formed by Matusu slice, and the MOSFETs Q3 and Q7 can be diode-connected. At this time, the negative voltage formed by the capacitors C1 and C3 is invalidated, and the negative voltage formed by the capacitor C2 or C4 is reduced by the threshold voltage of the MOSFETs Q3 and Q7 and output.

【0053】メモリアレイが形成される第1のP型ウェ
ル領域に−1Vのようなバイアス電圧を供給する基板バ
イアス発生回路は、図3の回路と同様な回路により構成
される。だだし、キャパシタC1〜C4をプリチャージ
させるハイレベルを形成するインバータ回路N1〜N4
は、その動作電圧が内部降圧回路により形成された定電
圧とされる。例えば、外部端子から供給される電源電圧
5Vのときには、前記のように約3.3Vのような定電
圧VDLとされ、外部端子から供給される電源電圧が約
3.3Vのときには内部降圧回路で形成された約2.2
V程度の定電圧VDLとされる。
The substrate bias generating circuit for supplying a bias voltage such as -1V to the first P-type well region in which the memory array is formed is composed of a circuit similar to the circuit of FIG. However, inverter circuits N1 to N4 that form a high level for precharging the capacitors C1 to C4
Has its operating voltage a constant voltage formed by an internal voltage down converter. For example, when the power supply voltage supplied from the external terminal is 5V, the constant voltage VDL such as about 3.3V is set as described above, and when the power supply voltage supplied from the external terminal is about 3.3V, the internal voltage down converter is used. About 2.2 formed
A constant voltage VDL of about V is set.

【0054】上記のように外部端子から供給される電源
電圧VCCEが約5Vであって、内部降圧回路VDLが
約3.3Vのときには、第1のP型ウェル領域に供給さ
れるバイアス電圧を形成するチャージポンプ回路におい
ては、上記マスタースライス方式によりM3の配線を前
記のようなMOSFETQ3とQ7をダイオード形態に
接続する。これにより、これらのMOSFETQ3とQ
4のしきい値電圧によるレベル低下を利用して、上記の
ような−1Vのような絶対値的に小さくされたバイアス
電圧を形成する。
As described above, when the power supply voltage VCCE supplied from the external terminal is about 5V and the internal voltage down converter VDL is about 3.3V, the bias voltage supplied to the first P-type well region is formed. In the charge pump circuit described above, the wiring of M3 is connected to the above MOSFETs Q3 and Q7 in the diode form by the master slice method. This allows these MOSFETs Q3 and Q
By utilizing the level decrease due to the threshold voltage of 4, the absolutely small bias voltage such as -1V is formed.

【0055】外部端子から供給される電源電圧VCCE
が約3.3Vであって、内部降圧回路VDLが約2.2
Vのような低い電圧のときには、第1のP型ウェル領域
に供給されるバイアス電圧を形成するチャージポンプ回
路においては、上記マスタースライス方式によりM3の
配線によりキャパシタC1とC3により形成された負電
圧のスイッチング信号を形成し、これらMOSFETQ
3とQ7をスイッチ制御して、上記ような低電圧のとき
でも上記のような−1Vのようなバックバイアス電圧を
効率よく形成する。
Power supply voltage VCCE supplied from an external terminal
Is about 3.3V, and the internal step-down circuit VDL is about 2.2.
In a charge pump circuit that forms a bias voltage supplied to the first P-type well region at a low voltage such as V, the negative voltage formed by the capacitors C1 and C3 by the wiring of M3 by the master slice method described above. Form the switching signal of these MOSFETQ
3 and Q7 are switch-controlled to efficiently form a back bias voltage such as -1V as described above even when the voltage is low as described above.

【0056】ゲート回路G1〜G3は、その入力に供給
される信号の組み合わせにより基板バイアス電圧が上記
のように−2Vになるように間欠的に発振パルスOSC
とOSCBを出力させる。これにより、無駄な電流消費
を抑えるととともに、基板バイアス電圧の定電化を行う
ようにされる。また、後述するように電源電圧を高くし
てバーンインテストを行うこときに電源電圧の上昇に対
応して基板バイアス電圧を高くされるようにする。上記
メモリアレイの−1Vのような基板バイアス電圧を形成
する基板バイアス回路においても、同様に定電圧化とバ
ーインテスト時に対応してバイアス電圧を高くするよう
な制御回路が設けられる。
The gate circuits G1 to G3 are intermittently oscillated by the combination of signals supplied to their inputs so that the substrate bias voltage becomes -2 V as described above.
And output OSCB. As a result, useless current consumption is suppressed and the substrate bias voltage is made constant. Further, as will be described later, when the burn-in test is performed by increasing the power supply voltage, the substrate bias voltage is increased in response to the increase in the power supply voltage. Also in the substrate bias circuit that forms a substrate bias voltage such as -1V of the memory array, a control circuit for increasing the bias voltage in correspondence with the constant voltage and burn-in test is also provided.

【0057】図4には、この発明に係るダイナミック型
RAMにおける概略素子構造断面図が示されている。同
図(A)には、N型基板(N−SUB)を用いる例が示
され、同図(B)にはP型基板(P−SUB)が用いら
れる例が示されている。
FIG. 4 shows a schematic element structure sectional view in the dynamic RAM according to the present invention. An example using an N-type substrate (N-SUB) is shown in FIG. 7A, and an example using a P-type substrate (P-SUB) is shown in FIG.

【0058】同図(A)においては、N型基板が用いら
れる。つまり、この実施例ではN型基板による3重ウェ
ル構造とされる。N型基板N−SUBには、深いP型ウ
ェルPWELLが形成される。この深いP型ウェルPW
ELLの中に、入出力部を構成するNチャンネル型MO
SFETが形成される第3のP型ウェル領域BPと、P
チャンネル型MOSFETが形成されるN型ウェル領域
BNとが形成される。
In FIG. 7A, an N type substrate is used. That is, in this embodiment, the triple well structure is formed by the N-type substrate. A deep P-type well PWELL is formed on the N-type substrate N-SUB. This deep P-type well PW
N channel type MO that constitutes the input / output unit in the ELL
A third P-type well region BP in which the SFET is formed, and P
An N type well region BN in which a channel type MOSFET is formed is formed.

【0059】上記入出力部を構成するPチャンネル型M
OSFETが形成されるN型ウェル領域BNには電源電
圧VCC又は昇圧電圧VCHが供給される。上記入出力
部を構成するNチャンネル型MOSFETが形成される
P型ウェル領域BPには、図示ないけれども、前記のよ
うな基板バイアス発生回路により形成された−2Vのよ
うなバイアス電圧が供給される。そして、入出力部が形
成される深いP型ウェル領域には、回路の接地電位VS
Sが供給される。ガリードリングを構成するN型ウェル
領域BNには電源電圧VCCが供給されて、深いP型ウ
ェル領域PWELLにおける少数キャリアを吸収する。
P channel type M constituting the input / output section
The power supply voltage VCC or the boosted voltage VCH is supplied to the N-type well region BN in which the OSFET is formed. Although not shown, the P-type well region BP in which the N-channel MOSFET forming the input / output unit is formed is supplied with a bias voltage such as −2V formed by the substrate bias generating circuit as described above. . In the deep P-type well region where the input / output section is formed, the ground potential VS of the circuit is formed.
S is supplied. The power supply voltage VCC is supplied to the N-type well region BN forming the galile ring to absorb minority carriers in the deep P-type well region PWELL.

【0060】周辺回路を構成するNチャンネル型MOS
FETとPチャンネル型MOSFETは、前記のような
入出力部を構成する深いP型ウェル領域とは分離された
深いP型ウェル領域PWELLにそれぞれ形成された第
3のP型ウェル領域BPとN型ウェル領域BPに形成さ
れる。周辺回路を構成するPチャンネル型MOSFET
が形成されるN型ウェル領域BNには電源電圧VCC又
は昇圧電圧VCHが供給される。例えば、後述するよう
に、昇圧電圧VCHによりワード線の選択信号を形成す
るワードドライバを構成するPチャンネル型MOSFE
Tが形成される第3のP型ウェル領域には昇圧電圧VC
Hが供給され、デコーダ等のような内部電源電圧で動作
する回路を構成するPチャンネル型MOSFETが形成
されるN型ウェル領域には電圧VCCが供給される。そ
して、Nチャンネル型MOSFETが形成される第3の
P型ウェル領域には、図示しないけれども、回路の接地
電位VSSが与えられる。
N-channel type MOS constituting peripheral circuits
The FET and the P-channel type MOSFET have a third P-type well region BP and an N-type formed in a deep P-type well region PWELL which is separated from the deep P-type well region which constitutes the input / output section as described above. It is formed in the well region BP. P-channel type MOSFET forming a peripheral circuit
The power supply voltage VCC or the boosted voltage VCH is supplied to the N-type well region BN in which is formed. For example, as will be described later, a P-channel type MOSFE forming a word driver that forms a word line selection signal by the boosted voltage VCH.
A boosted voltage VC is applied to the third P-type well region where T is formed.
H is supplied, and the voltage VCC is supplied to the N-type well region in which the P-channel MOSFET forming the circuit that operates with the internal power supply voltage such as the decoder is formed. Although not shown, the circuit ground potential VSS is applied to the third P-type well region in which the N-channel MOSFET is formed.

【0061】そして、メモリアイレが形成される第1の
P型ウェル領域BPは、上記N基板N−SUBに形成さ
れ、−1Vのような基板バイアス電圧VBBが供給され
る。このメモリアレイの周辺には深い一対のP型ウェル
領域とそれに挟まれたN型基板N−SUBに設けられた
N型ウェル領域BNとにより構成されるガードリングが
設けられる。
Then, the first P-type well region BP in which the memory array is formed is formed in the N substrate N-SUB and is supplied with the substrate bias voltage VBB such as -1V. Around the memory array is provided a guard ring composed of a pair of deep P-type well regions and an N-type well region BN sandwiched by the N-type substrate N-SUB.

【0062】同図(B)においては、P型基板が用いら
れる。つまり、この実施例ではP型基板による3重ウェ
ル構造とされる。P型基板P−SUBには、深いN型ウ
ェルNWELLが形成される。この深いN型ウェルNW
ELLの中に、入出力部を構成するNチャンネル型MO
SFETが形成される第3のP型ウェル領域BPと、P
チャンネル型MOSFETが形成されるN型ウェル領域
BNとが形成される。
A P-type substrate is used in FIG. In other words, in this embodiment, the P-type substrate has a triple well structure. A deep N-type well NWELL is formed on the P-type substrate P-SUB. This deep N-type well NW
N channel type MO that constitutes the input / output unit in the ELL
A third P-type well region BP in which the SFET is formed, and P
An N type well region BN in which a channel type MOSFET is formed is formed.

【0063】上記入出力部を構成するPチャンネル型M
OSFETが形成されるN型ウェル領域BNには電源電
圧VCC又は昇圧電圧VCHが供給される。上記入出力
部を構成するNチャンネル型MOSFETが形成される
P型ウェル領域BPには、図示ないけれども、前記のよ
うな基板バイアス発生回路により形成された−2Vのよ
うなバイアス電圧が供給される。そして、入出力部が形
成される深いP型ウェル領域には、電源電圧VCCが供
給される。ガリードリングを構成するN型ウェル領域B
Nには電源電圧VCCが供給されて、P型ウェル領域B
Pには回路の接地電位VSSが与えられる。基板P−S
UBにも回路の接地電位VSSが与えられる。
P-channel type M which constitutes the input / output section
The power supply voltage VCC or the boosted voltage VCH is supplied to the N-type well region BN in which the OSFET is formed. Although not shown, the P-type well region BP in which the N-channel MOSFET forming the input / output unit is formed is supplied with a bias voltage such as −2V formed by the substrate bias generating circuit as described above. . The power supply voltage VCC is supplied to the deep P-type well region where the input / output unit is formed. N-type well region B forming the galile ring
The power supply voltage VCC is supplied to N, and the P-type well region B
The ground potential VSS of the circuit is applied to P. Substrate P-S
The circuit ground potential VSS is also applied to UB.

【0064】周辺回路を構成するNチャンネル型MOS
FETとPチャンネル型MOSFETは、P型基板P−
SUB上に形成された第3のP型ウェル領域BPとN型
ウェル領域BPに形成される。周辺回路を構成するPチ
ャンネル型MOSFETが形成されるN型ウェル領域B
Nには電源電圧VCC又は昇圧電圧VCHが供給され
る。例えば、後述するように、昇圧電圧VCHによりワ
ード線の選択信号を形成するワードドライバを構成する
Pチャンネル型MOSFETが形成される第3のP型ウ
ェル領域には昇圧電圧VCHが供給され、デコーダ等の
ような内部電源電圧で動作する回路を構成するPチャン
ネル型MOSFETが形成されるN型ウェル領域には電
圧VCCが供給される。そして、図示しないけれども、
Nチャンネル型MOSFETが形成される第3のP型ウ
ェル領域BPには回路の接地電位VSSが供給される。
N-channel type MOS constituting peripheral circuits
FET and P-channel MOSFET are P-type substrate P-
The third P-type well region BP and the N-type well region BP are formed on the SUB. N-type well region B in which a P-channel MOSFET forming a peripheral circuit is formed
The power supply voltage VCC or the boosted voltage VCH is supplied to N. For example, as will be described later, the boosted voltage VCH is supplied to the third P-type well region in which the P-channel type MOSFET forming the word driver for forming the selection signal of the word line is formed by the boosted voltage VCH, and the decoder etc. The voltage VCC is supplied to the N-type well region in which the P-channel MOSFET forming the circuit that operates with the internal power supply voltage is formed. And, though not shown,
The circuit ground potential VSS is supplied to the third P-type well region BP in which the N-channel MOSFET is formed.

【0065】メモリアレイは、深いN型ウェル領域内に
形成された第1のP型ウェル領域BPに形成される。こ
の第1のP型ウェル領域BPには、−1Vのような基板
バイアス電圧VBBが供給される。このメモリアレイの
周辺には浅いN型ウェル領域BNとそれを挟むように形
成された一対の浅いP型ウェル領域とにより構成されり
ガードリングが設けられる。上記N型ウェル領域BNに
は電源電圧VCCが供給され、P型ウェル領域BPには
回路の接地電位VSSが供給される。
The memory array is formed in the first P-type well region BP formed in the deep N-type well region. A substrate bias voltage VBB such as -1V is supplied to the first P-type well region BP. Around the memory array, a guard ring is provided which is composed of a shallow N-type well region BN and a pair of shallow P-type well regions formed so as to sandwich the shallow N-type well region BN. The power supply voltage VCC is supplied to the N-type well region BN, and the ground potential VSS of the circuit is supplied to the P-type well region BP.

【0066】図5ないし図7には、この発明に係るダイ
ナミック型RAMにおけるメモリマット部の一実施例の
回路図が示されている。この実施例のメモリマットは、
前記のようにシェアードセンスアンプ方式とされる。そ
れ故、センスアンプを中心にして2つのメモリマットが
配置される。
5 to 7 are circuit diagrams showing one embodiment of the memory mat portion in the dynamic RAM according to the present invention. The memory mat of this embodiment is
As described above, the shared sense amplifier system is adopted. Therefore, two memory mats are arranged around the sense amplifier.

【0067】図5には、センスアンプを構成するPチャ
ンネル型増幅MOSFETと、プリチャージ回路及びセ
ンスアンプとその左側に設けられたメモリアレイのデー
タ線とを接続するスイッチMOSFETが示されてい
る。メモリアレイは、第1のP型ウェル領域BP1に形
成される。この第1のP型ウェル領域には、上記のよう
に−1Vのような絶対値的に小さな基板バイアス電圧が
供給される。
FIG. 5 shows a P-channel type amplification MOSFET which constitutes a sense amplifier, and a switch MOSFET which connects the precharge circuit and the sense amplifier to the data line of the memory array provided on the left side thereof. The memory array is formed in the first P-type well region BP1. A substrate bias voltage having an absolute small value such as -1V is supplied to the first P-type well region as described above.

【0068】センスアンプを構成するPチャンネル型増
幅MOSFETは、N型ウェル領域BNに形成される。
そして、上記左側のメモリアイレのデータ線とセンスア
ンプとを接続させるNチャンネル型のスイッチMOSF
ET、及びデータ線の短絡とハーフプリチャージ電圧の
供給を行うNチャンネル型のプリチャージMOSFET
及び図6に示されたセンスアンプを構成するNチャンネ
ル型の増幅MOSFETとは第3のP型ウェル領域に形
成される。上記第3のP型ウェル領域には、前記のよう
に回路の接地電位が与えられる。
The P-channel type amplification MOSFET constituting the sense amplifier is formed in the N-type well region BN.
Then, an N-channel type switch MOSF for connecting the data line of the left side memory array and the sense amplifier.
N channel type precharge MOSFET for short-circuiting ET and data lines and supplying half precharge voltage
Further, the N-channel type amplification MOSFET constituting the sense amplifier shown in FIG. 6 is formed in the third P-type well region. As described above, the ground potential of the circuit is applied to the third P-type well region.

【0069】図6には、上記Nチャンネル型の増幅MO
SFETと、Pチャンネル型の増幅MOSFET及び右
側のメモリアイレとそのデータ線とセンスアンプとを接
続させるNチャンネル型のスイッチMOSFETが示さ
れている。この実施例では、センスアンプの入力オフセ
ット補償のために、センスアンプが増幅動作開始時には
Nチャンネル型増幅MOSFETを先に動作状態にし、
かかるNチャンネル型増幅MOSFETのゲート,ソー
ス間のしきい値電圧のバラツキをソース側に設けられた
キャパシタを利用して補償させる。
FIG. 6 shows the N-channel amplification MO.
The SFET, the P-channel type amplification MOSFET, and the N-channel type switch MOSFET for connecting the right side memory array, its data line and the sense amplifier are shown. In this embodiment, in order to compensate the input offset of the sense amplifier, when the sense amplifier starts the amplification operation, the N-channel type amplification MOSFET is activated first,
The variation in the threshold voltage between the gate and the source of the N-channel type amplification MOSFET is compensated by using the capacitor provided on the source side.

【0070】すなわち、キャパシタを通してソース電位
を接地電位側に引き下げて第1段階の増幅動作を行い、
増幅信号が大きくされると増幅MOSFETのソースと
共通ソース線との間に設けられたNチャンネル型MOS
FETをオン状態にして通常の増幅動作を開始する。そ
の後に、Pチャンネル型増幅MOSFETを動作状態に
して、上記のようなNチャンネル型増幅MOSFETの
増幅動作によって低下したハイレベルを電源電圧レベル
まで引き上げるようにする。
That is, the source potential is pulled down to the ground potential side through the capacitor to perform the first stage amplification operation,
N channel type MOS provided between the source of the amplification MOSFET and the common source line when the amplification signal is increased
The FET is turned on to start the normal amplification operation. After that, the P-channel type amplification MOSFET is brought into an operating state, and the high level lowered by the amplification operation of the N-channel type amplification MOSFET as described above is raised to the power supply voltage level.

【0071】上記Pチャンネル型増幅MOSFETは、
N型ウェル領域に形成され、右側のメモリアレイのデー
タ線とセンスアンプとを接続させるNチャンネル型のス
イッチMOSFETは、回路の接地電位が与えられる第
3のP型ウェル領域に形成される。そして、メモリアレ
イは、第1のP型ウェル領域に形成される。この第1の
P型ウェル領域には、上記同様に−1Vのような基板バ
イアス電圧が供給される。
The P-channel type amplification MOSFET is
The N-channel type switch MOSFET formed in the N-type well region and connecting the data line of the memory array on the right side and the sense amplifier is formed in the third P-type well region to which the ground potential of the circuit is applied. Then, the memory array is formed in the first P-type well region. A substrate bias voltage such as -1V is supplied to the first P-type well region as described above.

【0072】図7には、上記右側のメモリアレイとカラ
ムスイッチが示されている。この実施例のように、セン
スアンプを挟んで形成される2つのメモリアレイの右端
部にカラムスイッチを設けるものであるので、左側のメ
モリアレイの増幅信号は、そのときには非選択にされる
右側のメモリアレイのデータ線を信号配線として用いて
入出力線に接続させる。つまり、左側のメモリアレイの
読み出しを行うときには、センスアンプが活性化された
後に右側のメモリアレイ用のスイッチMOSFETをオ
ン状態にしてそのデータ線を信号線として利用して上記
入出力線に伝えるようにするものである。右側のメモリ
アレイからの読み出しのときには、そのデータ線の信号
が選択されたカラムスイッチMOSFETを通して入出
力線に伝えられる。上記のようなカラムスイッチは、N
チャンネル型MOSFETから構成される。これらのカ
ラムスイッチMOSFETも第3のP型ウェル領域に形
成されており、回路の接地電位のようなバイアス電圧が
与えられる。
FIG. 7 shows the memory array and column switch on the right side. As in this embodiment, since the column switch is provided at the right end of the two memory arrays formed by sandwiching the sense amplifier, the amplified signal of the memory array on the left side is deselected at that time on the right side. The data lines of the memory array are used as signal lines and connected to the input / output lines. That is, when reading the memory array on the left side, the switch MOSFET for the memory array on the right side is turned on after the sense amplifier is activated, and the data line is used as a signal line to be transmitted to the input / output line. It is something to do. When reading from the memory array on the right side, the signal on the data line is transmitted to the input / output line through the selected column switch MOSFET. The column switch as above is N
It is composed of a channel type MOSFET. These column switch MOSFETs are also formed in the third P-type well region and are supplied with a bias voltage such as the ground potential of the circuit.

【0073】図8には、ワードドライバの一実施例の回
路図が示されている。ワードドライバにおいては、記憶
キャパシタへのフルライトを行うようにするため、ワー
ド線の電位をセンスアンプの動作電圧に対して、メモリ
セルのアドレス選択用MOSFETのしきい値電圧分だ
け高い電圧にする必要がある。それ故、動作電圧がVC
Hのように昇圧された電圧とされる。これに対して、デ
コーダ等は内部降圧電圧を用いているのでレベル変換を
行う必要がある。
FIG. 8 shows a circuit diagram of an embodiment of the word driver. In the word driver, in order to perform full write to the storage capacitor, the potential of the word line is set higher than the operating voltage of the sense amplifier by the threshold voltage of the address selecting MOSFET of the memory cell. There is a need. Therefore, the operating voltage is VC
The voltage is boosted like H. On the other hand, since the decoder or the like uses the internal step-down voltage, it is necessary to perform level conversion.

【0074】この実施例では、ゲート回路G1により信
号AないしCを解読して、メモリアレイ選択信号を形成
する。この信号は、上記のように昇圧電圧VCHに対し
て低い電圧であるので、昇圧電圧VCHで動作するラッ
チ形態のゲート回路G2とG3及びインバータ回路N2
によりレベル変換された信号WPHを形成する。
In this embodiment, the gate circuit G1 decodes the signals A to C to form a memory array selection signal. Since this signal is a voltage lower than the boosted voltage VCH as described above, the latch-type gate circuits G2 and G3 and the inverter circuit N2 that operate at the boosted voltage VCH.
Form a signal WPH whose level has been converted.

【0075】選択されたメモリアレイにおいては、信号
WPHがVCHのようなハイレベルとなり、Pチャンネ
ル型MOSFETをオフ状態にさせる。そして、デコー
ダ出力DEC1〜DEC3を受けるNチャンネル型MO
SFETが全てオン状態になってロウレベルの選択信号
が形成される。これにより、ワードドライドを構成する
Pチャンネル型MOSFETがオン状態になって、ワー
ド線WLiをVCHのようなハイレベルにする。このワ
ード線WLiを受けるPチャンネル型MOSFETは、
帰還用のPチャンネル型MOSFETであり、そのコン
ダクタンスが小さく形成されているのでワードドライバ
の入力信号が上記デコーダ出力DEC1〜DEC3によ
りロウレベルとされる。
In the selected memory array, the signal WPH goes to a high level like VCH to turn off the P-channel MOSFET. Then, an N channel type MO that receives the decoder outputs DEC1 to DEC3
All the SFETs are turned on and a low level selection signal is formed. As a result, the P-channel MOSFET forming the word driver is turned on, and the word line WLi is set to a high level like VCH. The P-channel MOSFET that receives this word line WLi is
Since it is a feedback P-channel MOSFET and its conductance is formed small, the input signal of the word driver is set to a low level by the decoder outputs DEC1 to DEC3.

【0076】非選択のワード線は、ワード線のロウレベ
ルを受ける帰還用のPチャンネル型MOSFETがオン
状態になっており、ワードドライバの入力信号をVCH
に固定している。非選択のメモリアレイでは、信号WP
Hがロウレベルにされておりワードドライバの入力をV
CHのようなハイレベルに固定している。
In the non-selected word line, the feedback P-channel MOSFET for receiving the low level of the word line is in the ON state, and the input signal of the word driver is VCH.
It is fixed to. In the non-selected memory array, the signal WP
H is set to low level and the input of the word driver is set to V
It is fixed at a high level like CH.

【0077】このような周辺回路において、高電圧VC
Hレベルの信号を出力するPチャンネル型MOSFET
が形成されるN型ウェル領域BNには、それに対応した
高電圧VCHが供給される。つまり、図3に示すよう
に、N型ウェル領域において、それが形成されるPチャ
ンネル型MOSFETのソースが供給される動作電圧に
対応してVCC/VCHのようなバイアス電圧が与えら
れるものである。
In such a peripheral circuit, the high voltage VC
P-channel MOSFET for outputting H level signal
A high voltage VCH corresponding thereto is supplied to the N-type well region BN in which is formed. That is, as shown in FIG. 3, in the N-type well region, a bias voltage such as VCC / VCH is applied corresponding to the operating voltage supplied to the source of the P-channel MOSFET in which it is formed. .

【0078】図9には、出力バッファの一実施例の回路
図が示されている。この出力バッファは、出力制御回路
と出力回路から構成される。出力回路は、Pチャンネル
型出力MOSFETQ1とNチャンネル型出力MOSF
ETQ2からなるCMOS回路によって構成される。出
力制御回路は、ゲート回路G1,G2とインバータ回路
N1〜N3及び抵抗R1,R2から構成される。
A circuit diagram of an embodiment of the output buffer is shown in FIG. This output buffer is composed of an output control circuit and an output circuit. The output circuit is a P-channel type output MOSFET Q1 and an N-channel type output MOSF.
It is composed of a CMOS circuit composed of ETQ2. The output control circuit includes gate circuits G1 and G2, inverter circuits N1 to N3, and resistors R1 and R2.

【0079】上記Nチャンネル型出力MOSFETQ2
は、第2のP型ウェル領域BP2に形成され、外部端子
IO1から伝えられるアンダーシュートに対して、出力
MOSFETQ2のドレインと第2のP型ウェル領域が
順バイアスされてしまうことがないように、例えば−2
Vのような基板バイアス電圧VBB1が供給される。P
チャンネル型出力MOSFETQ1はN型ウェル領域に
形成され、そのソースには電源電圧VCCEが供給され
る。それ故、図示しないけれども、かかるN型ウェル領
域には電源電圧VCCEがバイアス電圧として供給され
る。
The N-channel output MOSFET Q2
Is formed in the second P-type well region BP2, and the drain of the output MOSFET Q2 and the second P-type well region are not forward biased with respect to the undershoot transmitted from the external terminal IO1. For example -2
A substrate bias voltage VBB1 such as V is supplied. P
The channel type output MOSFET Q1 is formed in the N type well region, and its source is supplied with the power supply voltage VCCE. Therefore, although not shown, the power supply voltage VCCE is supplied as a bias voltage to the N-type well region.

【0080】これに対して、制御回路を構成するゲート
回路G1,G2及びインバータ回路N1〜N3を構成す
るNチャンネル型MOSFETは、第3のP型ウェル領
域に形成され、前記のような回路の接地電位がバイアス
電圧として与えられる。なお、上記制御回路を構成する
Pチャンネル型MOSFETは、N型ウェル領域に形成
され、その動作電圧に対応して電源電圧がバイアス電圧
として与えられる。
On the other hand, the gate circuits G1 and G2 that form the control circuit and the N-channel MOSFETs that form the inverter circuits N1 to N3 are formed in the third P-type well region and have the above-mentioned circuit configuration. The ground potential is applied as the bias voltage. The P-channel MOSFET that constitutes the control circuit is formed in the N-type well region, and the power supply voltage is applied as a bias voltage corresponding to its operating voltage.

【0081】図10には、この発明に係るダイナミック
型RAMにおける一実施例の外部電圧と内部電圧との関
係を示す特性図が示されている。この実施例では、外部
端子から約3.3Vのような電源電圧VCCEを用いる
例が示されいてる。電源電圧VCCEが3.3Vのとき
には、斜線を付したA領域で内部電圧が定電圧化されて
動作させられる。つまり、電源電圧VCCEが3.3V
を中心にして許容範囲で変動しても、メモリアレイの基
板電圧Vbbmat は安定化される。そして、入出力部は基
板電圧Vbb(I/O1)のように安定化してもよいし、基板電
圧Vbb(I/O2)のように電源電圧に対応して変化させるて
もよい。
FIG. 10 is a characteristic diagram showing the relationship between the external voltage and the internal voltage in one embodiment of the dynamic RAM according to the present invention. In this embodiment, an example using a power supply voltage VCCE of about 3.3V from the external terminal is shown. When the power supply voltage VCCE is 3.3V, the internal voltage is made constant in the shaded area A for operation. That is, the power supply voltage VCCE is 3.3V.
The substrate voltage Vbbmat of the memory array is stabilized even if the voltage fluctuates within a permissible range with respect to. The input / output unit may be stabilized like the substrate voltage Vbb (I / O1), or may be changed according to the power supply voltage like the substrate voltage Vbb (I / O2).

【0082】また、バーイン(エージング)テストのた
めの加速試験を効率よく行うために、電源電圧VCCE
を通常の許容範囲を超えて高くしたときに、これらの電
源電圧の上昇に伴い内部電圧も高くされる。すなわち、
斜線を付した領域Bのようにバーインテスト用の電源電
圧にすると、それに応じて内部電圧も高くされる。
Further, in order to efficiently perform the acceleration test for the burn-in (aging) test, the power supply voltage VCCE
When the voltage is increased beyond the normal allowable range, the internal voltage is also increased as the power supply voltage increases. That is,
When the power supply voltage for the burn-in test is set as in the shaded area B, the internal voltage is also increased accordingly.

【0083】図11には、この発明を説明するためのリ
フレッシュ特性図が示されている。リフレッシュ周期
は、約16Mビット又は64Mビットのような多数のメ
モリセルの中において、最もリフレッシュ特性の悪いも
のにリフレッシュ周期を合わせ込む必要がある。同図に
おいて、基板バイアス電圧Vbbを浅くしていくと、リ
フレッシュ時間tREFが確実に長くなることが理解さ
れよう。
FIG. 11 shows a refresh characteristic diagram for explaining the present invention. Regarding the refresh cycle, it is necessary to match the refresh cycle with the one having the worst refresh characteristic among many memory cells such as about 16 Mbits or 64 Mbits. In the figure, it will be understood that the refresh time tREF surely becomes longer as the substrate bias voltage Vbb is made shallower.

【0084】つまり、同じ特性のメモリセルにおいて
も、上記基板バイアス電圧を絶対値的に小さくしていく
と、キャパシタに接続されたソース,ドレインと基板と
の間に加わる電圧が小さくなり、それに応じてリーク電
流も低減される。約16Mや64Mビットのように記憶
容量を増大させていくと、それに対応して記憶キャパシ
タの容量値も小さくなり、上記リーク電流が無視できな
くなってしまうためである。そして、上記のような大記
憶容量化を図ったものでは、いかに全てのメモリセルの
特性を均一にすることは不可能に近く、1ビットあるい
は数ビットのメモリセルにおいてリフレッシュ時間の短
いものが存在し、それに対応してリフレッシュ周期を設
定するために消費電流が増大してしまう。
That is, even in memory cells having the same characteristics, if the substrate bias voltage is made smaller in absolute value, the voltage applied between the source and drain connected to the capacitor and the substrate becomes smaller. The leakage current is also reduced. This is because as the storage capacity is increased to about 16 M or 64 M bits, the capacity value of the storage capacitor is correspondingly reduced, and the leak current cannot be ignored. With the above-mentioned large storage capacity, it is almost impossible to make the characteristics of all the memory cells uniform, and there are some 1-bit or several-bit memory cells with a short refresh time. However, since the refresh cycle is set correspondingly, the current consumption increases.

【0085】この発明では、基板バイアス電圧を必要最
小に設定して、メモリセルのキャパシタに接続されたソ
ース,ドレインと基板との間に加わる電圧が小さくして
リーク電流も低減させるとい構成により、大記憶容量化
を図ったダイナミック型RAMのリフレッシュ周期を大
幅に長くすることができ、それにより大幅な低消費電力
化が可能になるものである。
According to the present invention, the substrate bias voltage is set to the necessary minimum, the voltage applied between the source and drain connected to the capacitor of the memory cell and the substrate is reduced, and the leak current is also reduced. The refresh cycle of the dynamic RAM having a large storage capacity can be significantly lengthened, and as a result, a significant reduction in power consumption can be achieved.

【0086】上記の実施例から得られる作用効果は、下
記の通りである。すなわち、 (1) ダイナミック型メモリセルがマトリックス配置
されてなるメモリアレイ部が形成されるP型ウェル部に
は、そのリフレッシュ特性に最適な絶対値的に小さな電
圧にされたバックバイアス電圧を供給し、外部端子に接
続される入力回路又は出力回路のNチャンネル型MOS
FETが形成されるP型ウェル部には、アンダーシュー
ト電圧を考慮した絶対値的に大きくされたバックバイア
ス電圧を供給することにより、リーク電流を低減させて
リフレッシュ特性を改善しつつ、外部端子に対応した入
力回路又は出力回路が形成されるP型ウェル領域にはア
ンダーシュート対策用を行うことができるという効果が
得られる。
The operational effects obtained from the above embodiment are as follows. That is, (1) A back bias voltage, which is a voltage that is small in absolute value and is optimum for the refresh characteristic, is supplied to the P-type well section in which the memory array section in which the dynamic memory cells are arranged in a matrix is formed. , N-channel type MOS of input circuit or output circuit connected to external terminal
The P-type well portion in which the FET is formed is supplied with a back bias voltage that is increased in absolute value in consideration of the undershoot voltage, thereby reducing the leak current and improving the refresh characteristic, and at the same time, it is connected to the external terminal. The effect of being able to take measures against undershoot can be obtained in the P-type well region in which the corresponding input circuit or output circuit is formed.

【0087】(2) 記メモリアレイ部及び入力回路又
は出力回路のNチャンネル型MOSFET以外のNチャ
ンネル型MOSFETを第3のP型ウェル領域に形成
し、回路の接地電位を供給することにより、低電圧とし
ても動作の高速化ができるという効果が得られる。
(2) By forming an N-channel MOSFET other than the N-channel MOSFETs of the memory array section and the input circuit or the output circuit in the third P-type well region and supplying the circuit ground potential, The effect that the operation can be speeded up even with the voltage is obtained.

【0088】(3) 上記第1のP型ウェル領域に供給
される第1のバックバイアス電圧を定電圧化された内部
電圧により形成されたパルス信号を用いたチャージポン
プ回路により形成することにより、基板バイアス電圧の
定電圧化ができるという効果が得られる。
(3) By forming the first back bias voltage supplied to the first P-type well region by a charge pump circuit using a pulse signal formed by a constant internal voltage, The effect that the substrate bias voltage can be made constant can be obtained.

【0089】以上本発明者よりなされた発明を実施例に
基づき具体的に説明したが、本願発明は前記実施例に限
定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種
々変更可能であることはいうまでもない。例えば、ダイ
ナミック型RAMのレイアウトは、前記図1の実施例に
限定されるものではなく、種々の実施形態を採ることが
できるものである。同様に、基板バイアス発生回路や他
の内部回路も種々の実施例形態を採ることができるもの
である。バイアス電圧は、内部回路で形成するもの他、
必要に応じて外部から供給する構成としてもよい。周辺
回路が形成されるP型ウェル領域は、前記のように回路
の接地電位を供給するもの他、メモリアレイと同じバイ
アス電圧又は入出力回路と同じバイアス電圧を与えるよ
うにしてもよい。
Although the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiment, the invention of the present application is not limited to the embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say. For example, the layout of the dynamic RAM is not limited to the example of FIG. 1 described above, and various embodiments can be adopted. Similarly, the substrate bias generating circuit and other internal circuits can adopt various embodiments. Bias voltage is generated by internal circuit,
It may be configured to be supplied from the outside as needed. The P-type well region in which the peripheral circuit is formed may be supplied with the same bias voltage as that of the memory array or the same bias voltage as that of the input / output circuit, in addition to supplying the ground potential of the circuit as described above.

【0090】この発明は、ダイナミック型RAMの他、
ダイナミック型メモリセルがマトリック配置されてなる
メモリアレイを備えたディジタル集積回路等の半導体集
積回路装置に広く利用することができるものである。
In addition to the dynamic RAM, the present invention is
The present invention can be widely used for semiconductor integrated circuit devices such as digital integrated circuits having a memory array in which dynamic memory cells are arranged in a matrix.

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記の通りである。すなわち、ダイナミック型メモリセル
がマトリックス配置されてなるメモリアレイ部が形成さ
れるP型ウェル部には、そのリフレッシュ特性に最適な
絶対値的に小さな電圧にされたバックバイアス電圧を供
給し、外部端子に接続される入力回路又は出力回路のN
チャンネル型MOSFETが形成されるP型ウェル部に
は、アンダーシュート電圧を考慮した絶対値的に大きく
されたバックバイアス電圧を供給することにより、リー
ク電流を低減させてリフレッシュ特性を改善しつつ、外
部端子に対応した入力回路又は出力回路が形成されるP
型ウェル領域にはアンダーシュート対策用を行うことが
できる。
The effects obtained by the typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows. That is, the P-type well portion in which the memory array portion in which the dynamic type memory cells are arranged in a matrix is formed is supplied with a back bias voltage which is a voltage that is small in absolute value and is optimum for its refresh characteristic, and the external terminal N of input circuit or output circuit connected to
The P-type well portion in which the channel-type MOSFET is formed is supplied with a back bias voltage that is increased in absolute value in consideration of the undershoot voltage, thereby reducing leak current and improving refresh characteristics. P where an input circuit or output circuit corresponding to the terminal is formed
An undershoot countermeasure can be applied to the mold well region.

【0091】記メモリアレイ部及び入力回路又は出力回
路のNチャンネル型MOSFET以外のNチャンネル型
MOSFETを第3のP型ウェル領域に形成し、回路の
接地電位を供給することにより、低電圧としても動作の
高速化ができる。
The N-channel MOSFETs other than the N-channel MOSFETs of the memory array section and the input circuit or the output circuit are formed in the third P-type well region, and the ground potential of the circuit is supplied so that a low voltage can be obtained. The operation speed can be increased.

【0092】上記第1のP型ウェル領域に供給される第
1のバックバイアス電圧を定電圧化された内部電圧によ
り形成されたパルス信号を用いたチャージポンプ回路に
より形成することにより、基板バイアス電圧の定電圧化
ができる。
The first back bias voltage supplied to the first P-type well region is formed by the charge pump circuit using the pulse signal formed by the constant internal voltage, so that the substrate bias voltage is increased. The constant voltage can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明が適用されたダイナミック型RAMの
一実施例を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a dynamic RAM to which the present invention is applied.

【図2】この発明が適用されたダイナミック型RAMに
おける制御信号に着目した一実施例のブロック図であ
る。
FIG. 2 is a block diagram of an embodiment focusing on a control signal in a dynamic RAM to which the present invention is applied.

【図3】基板バイアス発生回路の一実施例を示す回路図
である。
FIG. 3 is a circuit diagram showing an embodiment of a substrate bias generation circuit.

【図4】この発明に係るダイナミック型RAMの一実施
例を示す概略素子構造断面図である。
FIG. 4 is a schematic element structure sectional view showing one embodiment of a dynamic RAM according to the present invention.

【図5】この発明に係るダイナミック型RAMにおける
メモリマット部の一実施例を示す一部回路図である。
FIG. 5 is a partial circuit diagram showing an embodiment of a memory mat section in the dynamic RAM according to the present invention.

【図6】この発明に係るダイナミック型RAMにおける
メモリマット部の一実施例を示す他の一部回路図であ
る。
FIG. 6 is another partial circuit diagram showing an embodiment of the memory mat section in the dynamic RAM according to the present invention.

【図7】この発明に係るダイナミック型RAMにおける
メモリマット部の一実施例を示す残り一部回路図であ
る。
FIG. 7 is a remaining partial circuit diagram showing one embodiment of the memory mat section in the dynamic RAM according to the present invention.

【図8】この発明に係るダイナミック型RAMにおける
ワードドライバの一実施例を示す回路図である。
FIG. 8 is a circuit diagram showing an embodiment of a word driver in the dynamic RAM according to the present invention.

【図9】この発明に係るダイナミック型RAMにおける
出力バッファの一実施例を示す回路図である。
FIG. 9 is a circuit diagram showing an embodiment of an output buffer in the dynamic RAM according to the present invention.

【図10】この発明に係るダイナミック型RAMにおけ
る一実施例を示す外部電圧と内部電圧との関係を示す特
性図である。
FIG. 10 is a characteristic diagram showing a relationship between an external voltage and an internal voltage showing an embodiment in the dynamic RAM according to the present invention.

【図11】この発明を説明するためのリフレッシュ特性
図である。
FIG. 11 is a refresh characteristic diagram for explaining the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

MEMORY MAT…メモリマット、SA…センスア
ンプ、Y−DECODER…Y選択回路(デコーダ)、
X−ADDRESS BUFFER…Xアドレスバッフ
ァ、X−REDUNDANCY CKT…X冗長回路、
X−ADDRESS DRIVER…Xアドレスドライ
バ、LOGIC STEP…論理段、RAS CKT…
RAS系制御回路、WE SYSTEM…WE系制御回
路、DIN BUFFER…データ入力バッファ、VC
L LIMITER…内部降圧回路、Y−ADDRES
S BUFFER…Yアドレスバッファ、Y−REDU
NDANCY…Y冗長回路、Y−ADDRESS DR
IVER…Yアドレスドライバ、CAS CKT…CA
S系制御回路、TEST FUNCTION…テスト回
路、VDL LIMITER…内部降圧回路、DV2〜
DV3…Xアドレスドライバ、X−DECODER…X
デコーダ、DV1…Yアドレスドライバ、VCH…昇圧
電圧発生回路、MA…メインアンプ、VBB…基板電圧
発生回路、OUTPUT BUFFER…データ出力バ
ッファ、Q1〜Q6…MOSFET、N1〜N10…イ
ンバータ回路、G1〜G5…ゲート回路、C1〜C4…
キャパシタ。N−SUB…N型基板、P−SUB…P型
基板、PWELL…深いP型ウェル領域、NWELL…
深いN型ウェル領域、BP1…第1のP型ウェル領域、
BP2…第2のP型ウェル領域、BP3…第3のP型ウ
ェル領域、BN…N型ウェル領域、BP…P型ウェル領
域。
MEMORY MAT ... memory mat, SA ... sense amplifier, Y-DECODER ... Y selection circuit (decoder),
X-ADDRESS BUFFER ... X address buffer, X-REDUNDANCY CKT ... X redundant circuit,
X-ADDRESS DRIVER ... X address driver, LOGIC STEP ... logic stage, RAS CKT ...
RAS system control circuit, WE SYSTEM ... WE system control circuit, DIN BUFFER ... Data input buffer, VC
L LIMITER ... Internal step-down circuit, Y-ADDRES
S BUFFER ... Y address buffer, Y-REDU
NDANCE ... Y redundant circuit, Y-ADDRESS DR
IVER ... Y address driver, CAS CKT ... CA
S system control circuit, TEST FUNCTION ... test circuit, VDL LIMITER ... internal step-down circuit, DV2-
DV3 ... X address driver, X-DECODER ... X
Decoder, DV1 ... Y address driver, VCH ... Boosted voltage generation circuit, MA ... Main amplifier, VBB ... Substrate voltage generation circuit, OUTPUT BUFFER ... Data output buffer, Q1 to Q6 ... MOSFET, N1 to N10 ... Inverter circuit, G1 to G5 ... Gate circuits, C1-C4 ...
Capacitors. N-SUB ... N-type substrate, P-SUB ... P-type substrate, PWELL ... Deep P-type well region, NWELL ...
Deep N-type well region, BP1 ... First P-type well region,
BP2 ... second P-type well region, BP3 ... third P-type well region, BN ... N-type well region, BP ... P-type well region.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 21/822 21/8238 27/092 H01L 27/08 321 B ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Office reference number FI technical display location H01L 21/822 21/8238 27/092 H01L 27/08 321 B

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ダイナミック型メモリセルがマトリック
ス配置されてなるメモリアレイ部が形成される第1のP
型ウェル部と、外部端子に接続される入力回路又は出力
回路のNチャンネル型MOSFETが形成される第2の
P型ウェル部とを含み、上記第1のP型ウェル部にはリ
フレッシュ特性に最適な絶対値的に小さな第1のバック
バイアス電圧を供給し、第2のP型ウェル部には外部端
子におけるアンダーシュート電圧を考慮して絶対値的に
大きくされた第2のバックバイアス電圧を供給してなる
ことを特徴とする半導体集積回路装置。
1. A first P in which a memory array section in which dynamic memory cells are arranged in a matrix is formed.
Type well section and a second P-type well section in which an N-channel MOSFET of an input circuit or an output circuit connected to an external terminal is formed, and the first P-type well section is optimal for refresh characteristics. The first back bias voltage having a small absolute value is supplied, and the second back bias voltage having a large absolute value is supplied to the second P-type well portion in consideration of the undershoot voltage at the external terminal. A semiconductor integrated circuit device characterized by the following.
【請求項2】 ダイナミック型メモリセルがマトリック
ス配置されてなるメモリアレイ部が形成される第1のP
型ウェル部と、外部端子に接続される入力回路又は出力
回路のNチャンネル型MOSFETが形成される第2の
P型ウェル部と、上記メモリアレイ部及び入力回路又は
出力回路のNチャンネル型MOSFET以外のNチャン
ネル型MOSFETが形成される第3のP型ウェル領域
を含み、上記第1のP型ウェル部にはリフレッシュ特性
に最適な絶対値的に小さな第1のバックバイアス電圧を
供給し、第2のP型ウェル部には外部端子におけるアン
ダーシュート電圧を考慮して絶対値的に大きくされた第
2のバックバイアス電圧を供給し、上記第3のP型ウェ
ル領域には回路の接地電位を供給してなることを特徴と
する半導体集積回路装置。
2. A first P in which a memory array section in which dynamic memory cells are arranged in a matrix is formed.
A second P-type well portion in which an N-channel MOSFET of an input circuit or an output circuit connected to an external terminal is formed, and the memory array portion and the N-channel MOSFET of the input circuit or the output circuit Including a third P-type well region in which the N-channel MOSFET is formed, and the first P-type well portion is supplied with a first back bias voltage having a small absolute value which is optimum for refresh characteristics. The second P-type well portion is supplied with a second back-bias voltage that is increased in absolute value in consideration of the undershoot voltage at the external terminal, and the ground potential of the circuit is supplied to the third P-type well region. A semiconductor integrated circuit device characterized by being supplied.
【請求項3】 上記第1のP型ウェル領域に供給される
第1のバックバイアス電圧と上記第2のP型ウェル領域
に供給される第2のバックバイアス電圧は、それぞれが
内部に形成された第1と第2のチャージポンプ回路によ
り発生されるものであることを特徴とする請求項1又は
請求項2の半導体集積回路装置。
3. A first back bias voltage supplied to the first P-type well region and a second back bias voltage supplied to the second P-type well region are respectively formed inside. 3. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein the semiconductor integrated circuit device is generated by the first and second charge pump circuits.
【請求項4】 上記第1のP型ウェル領域に供給される
第1のバックバイアス電圧は、定電圧化された内部電圧
により形成されたパルス信号を用いた第1のチャージポ
ンプ回路により形成されるものであることを特徴とする
請求項1又は請求項2の半導体集積回路装置。
4. The first back bias voltage supplied to the first P-type well region is formed by a first charge pump circuit using a pulse signal formed by a constant internal voltage. 3. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein the semiconductor integrated circuit device is a semiconductor integrated circuit device.
【請求項5】 上記第1のP型ウェル領域は、N型半導
体基板上に形成されており、第2と第3のP型ウェル領
域は、N型半導体基板上に形成された深いP型ウェル領
域に形成されるものであり、かかる深いP型ウェル領域
にはPチャンネル型MOSFETを形成するN型ウェル
領域も形成されるものであることを特徴とする請求項2
の半導体集積回路装置。
5. The first P-type well region is formed on an N-type semiconductor substrate, and the second and third P-type well regions are deep P-type formed on the N-type semiconductor substrate. 3. The deep P-type well region is also formed in the well region, and the N-type well region forming the P-channel type MOSFET is also formed in the deep P-type well region.
Semiconductor integrated circuit device.
【請求項6】 上記第1のP型ウェル領域は、P型半導
体基板上に形成された深い第1のN型ウェル領域に形成
されており、第2のP型ウェル領域は、P型半導体基板
上に形成された深い第2のN型ウェル領域に形成される
ものであり、かかる深い第2のN型ウェル領域にはPチ
ャンネル型MOSFETを形成するN型ウェル領域も形
成されるものであることを特徴とする請求項1又は請求
項2のの半導体集積回路装置。
6. The first P-type well region is formed in a deep first N-type well region formed on a P-type semiconductor substrate, and the second P-type well region is formed of a P-type semiconductor. It is formed in a deep second N-type well region formed on the substrate, and an N-type well region for forming a P-channel MOSFET is also formed in the deep second N-type well region. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein the semiconductor integrated circuit device is provided.
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